3.3DNA的复制（学案）-2022-2023学年高一生物人教版（2019）必修二（有答案）

第3节 DNA的复制
学习目标
了解DNA半保留复制的实验证据。
概述DNA的复制。
探讨DNA复制的生物学意义。
一、对DNA复制的推测
基础梳理
1.半保留复制
（1）提出者： 。
（2）假说:DNA复制时，DNA双螺旋解开，互补的碱基之间的 断裂，解开的两条单链分别作为复制的 ，游离的 根据 原则，通过形成 ，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式称作 。
2. 是指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。
二、DNA半保留复制的实验证据
基础梳理
1.实验材料： 。
2.实验方法：运用了 。
3.实验过程:
（1）用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，标记大肠杆菌的 。
（2）将大肠杆菌转移到含有 的普通培养液中。
（3）不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，将提取的DNA进行 。
4.实验结果
（1）复制一次产生的DNA分子中，一条链含 ，另一条链含 ,DNA分子密度居中。
（2）复制两次产生的DNA分子中，有两个DNA分子双链均含 ，另两个DNA分子一条链含 ，另一条链含14N。
5.实验结论：DNA的复制方式为 。
3、DNA复制的过程
基础梳理
1.DNA复制的概念：DNA的复制是指以 为模板合成子代DNA的过程。
2.DNA复制的时间：在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的 ，随着染色体的复制而完成的。
3.DNA复制的原则： 。
4.DNA复制的结果：复制结束后，一个DNA分子就形成了 个完全相同的DNA分子。
5.DNA复制的特点：DNA复制是一个 的过程。
6.DNA复制的条件：
（1）模板：两条母链
（2）原料：
（3）能量：细胞提供的能量（ATP）
（4）酶： 、 等。
7.DNA能够准确复制的原因：DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
8.DNA复制的意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了
的连续性。
易错提示
（1）DNA复制与染色体复制是分别独立进行的。（ ）
（2）在细胞有丝分裂的中期，每条染色体是由两条染色单体组成的。（ ）
（3）DNA复制是以DNA的一条链为模板进行的。（ ）
（4）DNA分子复制时总是先解旋后复制，而且每个子代DNA分子中都保留了一条母链。（ ）
（5）DNA复制时，严格遵循A-U、C-G的碱基互补配对原则制也是在这个时期完成的。（ ）
深化探究
DNA分子数：
子n代DNA分子总数为 个。
含15N的DNA分子数为 个。
含14N的DNA分子数为 个。
只含15N的DNA分子数为 个。
只含14N的DNA分子数为 个。
随堂训练
1.在“探究DNA 的复制过程”中,没有用到的技术或操作是( )
A. 放射性检测 B. 大肠杆菌的培养
C. DNA的提取 D. 密度梯度超速离心
2.某研究小组进行“探究DNA复制方式”的活动，结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl，a、b、c表示离心管顺序编号，条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )
A. a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
B. b管结果表明，该管中的大肠杆菌的DNA都是14N/15NDNA
C. 实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制
D. 本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
3.把用15N标记的DNA分子放到含14N脱氧核苷酸的培养基中连续复制了三代,形成的子代DNA分子中,含15N的DNA分子占( )
A.1/8 B.1/4 C.1/2 D.3/4
4.沃森和克里克关于DNA分子复制的推测中,正确的是( )
A.DNA分子复制仅以一条单链为模板
B.DNA分子复制以核糖核苷酸为原料
C.DNA分子复制依据碱基互补配对原则
D.DNA分子复制方式被称为全保留复制
5.以下对于DNA复制的叙述正确的是( )
A.需要酶、ATP、脱氧核苷酸为原料，亲代DNA提供模板，两条长链完全解开，然后复制
B.复制时严格遵循碱基互补配对原则，A、U配对，C、G配对
C.一边解旋一边合成，将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶是DNA连接酶
D.复制形成的两个子代DNA分子共4个游离的磷酸基团
6.下列哪项不是DNA复制所需的条件( )
A. 模板 B. ATP C. DNA聚合酶 D. 游离的核糖核苷酸
7.要在生物实验室内模拟生物体的DNA复制，必需的条件是( )
①酶类
②4种游离的脱氧核苷酸
③ATP
④DNA 分子
⑤适宜的温度
⑥适宜的pH
A.①②③④ B.②③④⑤ C.①②③⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
8.如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为(　)
A.可在外壳中找到3H、15N和35S B.可在DNA中找到3H、15N和32P
C.可在外壳中找到15N、35S D.可在DNA中找到15N、32P、35S
9.人类14号染色体信息已被破译，总计含87 410661个碱基对，并发表在英国科学周刊《自然》杂志上，研究报告称，第14号染色体含有1050个基因和基因片段。则平均每个基因含有的碱基数为( )
A.83248 B.166496 C.1050 D.不能确定
10.如图是DNA分子复制的图解,请据图回答:
1.图中的[2]过程表示DAN复制以__________方式进行的,参与配对的物质是游离在周围的__________。
2.分析DNA复制过程所需条件应是:场所一般在__________内;模板是__________,原料是__________;酶需要__________、__________等;能量由__________提供。
3.DNA发生的时期是 __________、复制过程遵循__________原则。
答案以及解析
1.答案：A
解析：
2.答案：A
解析：
3.答案：B
解析：
4.答案：C
解析：对DNA分子复制的推测:DNA分子复制是以两条单链作为复制的模板,游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则,合成两条子链,这种复制方式为半保留复制。所以只有C项是正确的。
5.答案：D
解析：
6.答案：D
解析：A、DNA复制需要DNA的两条链分别作为模板，A正确；
B、DNA分子复制过程中需要ATP提供能量，B正确；
C、DNA分子复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶催化，C正确；
D、DNA分子复制过程中需要四种脱氧核苷酸作为原料，而不是游离的核糖核苷酸，D错误。
故选：D。
7.答案：D
解析：DNA复制的原料是4种游离的脱氧核苷酸，场所是细胞核、线粒体和叶绿体，所需的酶是解旋酶和DNA聚合酶，产物是DNA。在生物实验室内模拟生物体的DNA复制，必需的条件是：①解旋酶、DNA 聚合酶；②4种游离的脱氧核苷酸(腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸)；③ATP (供能)；④DNA分子(模板) ；⑤适宜的温度；⑥适宜的pH (保证酶的活性)。①②③④⑤⑥正确，故选D.
8.答案：B
解析：用3H﹑15N、32P、35S共同标记噬菌体，其中3H﹑15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P标记了噬菌体的DNA，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳留在细菌外面，DNA进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA，又由于DNA复制具有半保留复制的特点，所以在子代噬菌体中能找到3H﹑15N和32P标记的DNA，不能找到35S标记的蛋白质。
故选：B。
9.答案：D
解析：基因是有遗传效应的DNA片段，并非包括DNA上所有的碱基，所以知道了DNA上的碱基总数和DNA上的基因总数也无法计算每个基因含有的碱基数．
故选：D．
10.答案：1.半保留复制; 脱氧核苷酸; 2.细胞核; 原DNA母链; 脱氧核苷酸; 解旋酶; DNA聚合酶; ATP
3.有丝分裂间期和减数第一次分裂间期; 碱基互补配对
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